压力控制开关以及液压套管整形器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种压力控制开关以及液压套管整形器。其中的压力控制开关包括：滑动本体、阀本体、阀组件、扶正杆以及限位机构。滑动本体外壁上开有泄压孔；阀本体上设有阀组件，阀组件的阀球能对阀组件上的出口端进行开闭，阀本体上开有与出口端相连通的导流通道和用于贯通阀本体的前后两端的通孔；扶正杆的一端与阀组件的阀球相固定连接，扶正杆的另一端穿出阀组件的入口端并通过连接件与滑动本体相固定连接，连接件上开设有与通孔相连通的通道；限位机构能相对阀本体滑动时将泄压孔与导流通道相连通。本实用新型的优点是：在保证液压套管整形器正常使用的情况下，通过阀本体的导流通道与滑动本体的泄压孔相对位置的错开而进一步地对液压套管整形器的压力控制开关进行密封。
【专利说明】压力控制开关以及液压套管整形器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种油井套管整形器，具体涉及一种液压套管整形器的压力控制开关以及液压套管整形器。
【背景技术】
[0002]油井的套管在长期工作过程中由于地层的运动及工程质量因素，不可避免的存在着套管变形，从而影响正常采油生产。套管变形时通常采用液压套管整形器来对套管变形部位进行修复。液压套管整形器是一种以液压为动力，对油井内套管有压扁、凹陷等的变形进行修复，使套管恢复或接近正常尺寸的一种专用工具。压力控制开关则是用来控制液压套管整形器加压和泄压的重要部件。
[0003]在中国专利ZL201120351716.8，名称为“一种组合式液压胀管整形修复装置”的专利申请中提出了一种液压套管整形器，它大体具有以下结构:上接头、阀、过滤器、短节、水力锚、接头、多级液压缸、短节、活动短节、辊子胀管器从上至下顺次丝扣连接。这种液压套管整形器在工作时通常由水泥车组向钻杆管柱打水并经过滤器进行过滤后慢慢加压，使辊子胀管器上方的水力锚的卡牙向外扩张抓紧管壁，固定上部钻杆；多级液压缸受到高压水的推动，产生向下的推力，推动辊子胀管器，使辊子胀管器中心的圆锥体向外向下推动锥体外围的辊子滚压扩张管壁，使套管恢复圆柱形状，直到多级液压缸行程走完，达到活塞杆探出最长时一个作业动作完成；地面水泥车停止加压并泄压，然后慢慢上提管柱，泄压阀打开，释放管柱内压力，并排除作业管柱内的水，为下次胀管做好准备。
[0004]但是这种液压套管整形器的压力控制开关通常采用单个阀来进行密封加压和泄压，因此在进行套管整形加压过程中可能会存在密封失效而导致作业失败的情况发生。出现这种情况时，操作人员通常只能提出管柱，重新更换压力控制开关的阀或启用备用压力控制开关，这样就影响了套管整形的作业进度，使得现场操作人员的劳动强度增加，同时由于提出管柱时有流体流到地面上，这样就会给环境造成污染。
实用新型内容
[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种应用于液压套管整形器密封效果好的压力控制开关，使液压套管整形器在加压修复套管变形部位时能够具有良好的密封性能，使液压完全作用于修复工具上。
[0006]本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现:
[0007]一种压力控制开关，其特征在于，它包括:
[0008]具有内腔的滑动本体，其具有沿自身轴向延伸的前后两端，所述滑动本体的外壁上开设有泄压孔。
[0009]容置于所述滑动本体内且能相对所述滑动本体滑动的阀本体，所述阀本体上设有阀组件，所述阀组件包括阀体和阀球，所述阀体具有空腔以及分别与所述空腔相连通的入口端和出口端，所述阀球容置于所述空腔内并能对所述出口端开闭，所述阀本体上开设有与所述空腔的出口端相连通的导流通道和用于贯通所述阀本体的前后两端的通孔。
[0010]扶正杆，所述扶正杆的一端与所述阀球相固定连接，所述扶正杆的另一端穿出所述空腔入口端并通过连接件与所述滑动本体相固定连接，所述连接件上开设有与所述通孔相连通的通道。
[0011]限位机构，其用于在所述滑动本体相对所述阀本体向所述滑动本体的前端方向滑动时将所述泄压孔与所述导流通道相连通。
[0012]优选地，所述阀本体的后端固连有下接头，所述下接头具有与所述阀本体的内腔相连通的第一贯通孔，所述下接头具有沿其自身周向排布的滑槽；所述滑动本体上设有用于在所述滑槽中滑动的滑块。
[0013]优选地，在所述滑动本体后端固接有压帽，所述滑块嵌设在所述压帽内。
[0014]具体地，所述滑槽在沿其自身中心展开时具有沿轴向延伸的第一导向部、沿斜向延伸的第二导向部、沿轴向延伸的第三导向部、沿斜向延伸的第四导向部以及沿轴向延伸的第五导向部，在所述第一导向部与所述第二导向部之间设有第一导引部，在所述第三导向部与所述第四导向部之间设有第二导引部。
[0015]具体地，所述扶正杆前端固设有紧定件，所述扶正杆上套设第一扶正环，所述第一扶正环卡接在所述滑动本体的内腔壁上，所述第一扶正环上开有贯通其轴向的第一通道。
[0016]更具体地，在所述阀体后端连接一具有流道的阀座，所述阀体与所述阀本体的导流通道之间开设有一阶梯孔，所述阶梯孔的一端连通所述阀体，所述阶梯孔的另一端连通所述阀本体上的导流通道，所述阀座位于所述阶梯孔内。
[0017]进一步地，在所述滑动本体的前端固定连接上接头，所述上接头具有与所述滑动本体的内腔相连通的第二贯通孔。
[0018]进一步地，在所述扶正杆后端套设第二扶正环，所述第二扶正环固接在所述阀体上，所述第二扶正环上开设有贯通其轴向的第二通道。
[0019]更进一步地，在所述滑动本体与所述阀本体之间设置有密封件。
[0020]同时，本实用新型还公开了一种液压套管整形器，其特征在于:包括如权利要求1至9中任一项所述的压力控制开关。
[0021]本实用新型的优点是:在保证液压套管整形器正常使用的情况下，通过阀本体的导流通道与滑动本体的泄压孔相对位置的错开而进一步地对液压套管整形器的压力控制开关进行密封。能够克服传统压力控制开关在使用过程中由于只通过阀来密封而使得传统的压力控制开关容易出现的密封失效的问题，进而减少了现场操作人员因更换密封件的劳动强度、降低了作业成本、提高了作业效率。本实用新型的液压套管整形器的压力控制开关具有结构简单、易操作、安全可靠的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
[0023]图1显示了本实用新型的压力控制开关的结构示意图；
[0024]图2显示了本实用新型下接头上的滑槽展开图。
[0025]以上附图的附图标记:1、滑动本体；2、泄压孔；3、阀本体；4、阀组件；41、阀体；42、阀球；5、导流通道；6、通孔；7、扶正杆；8、连接件；81、紧定件；82、第一扶正环；83、第一通道；9、下接头；10、第一贯通孔；11、滑槽；111、第一导向部；112、第二导向部；113、第三导向部；114、第四导向部；115、第五导向部；116、第一导引部；117、第二导引部；12、滑块；13、压帽；14、阀座；15、阶梯孔；16、上接头；17、第二贯通孔；18、第二扶正环；19、第二通道；20、密封件。
【具体实施方式】
[0026]结合附图和本实用新型【具体实施方式】的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的【具体实施方式】，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。
[0027]如图1所示，本实用新型提供了一种压力控制开关，它包括:具有内腔的滑动本体1、容置于滑动本体I内且相对滑动本体I能够滑动的阀本体3、阀组件4、扶正杆7以及限位机构。
[0028]具有内腔的滑动本体I沿自身轴向具有前后两端，滑动本体I的外壁上开设有泄压孔2。
[0029]容置于滑动本体I内且相对滑动本体I能够滑动的阀本体3上设有阀组件4，阀组件4包括阀体41和阀球42，阀体41具有空腔以及分别与空腔相连通的入口端和出口端，阀球42容置于空腔内并能对出口端开闭，阀本体3上开设有与空腔的出口端相连通的导流通道5和用于贯通阀本体3的前后两端的通孔6。
[0030]扶正杆7的一端与阀球42相固定连接，扶正杆7的另一端穿出空腔入口端并通过连接件8与滑动本体I相固定连接，连接件8上开设有与通孔6相连通的通道。
[0031]限位机构用于在滑动本体I相对阀本体3向滑动本体I的前端方向滑动时将泄压孔2与导流通道5相连通。
[0032]进一步地，滑动本体I是一种大体呈圆柱形状的管，阀本体3设置在滑动本体I的内腔中。阀本体3上设有内螺纹，阀体41上设有与阀本体3的内螺纹相配合的外螺纹，这样的结构使得阀本体3环设固定在阀体41的外侧。阀本体3与滑动本体I内腔进一步通过密封件20相连接，这样能起到更好的密封作用。滑动本体I外壁上的泄压孔2与阀本体3的导流通道5位置相对或错开，以实现这两个孔的导通或封堵。
[0033]更进一步地，泄压孔2内部圆周处开有沟槽(图中未示出)，或者阀本体3与泄压孔2相对应的外部圆周处也相应开有沟槽(图中未示出)。这种沟槽结构更容易实现泄压孔2与阀本体3的导流通道5的导通，以方便作业，不必每次作业都使滑动本体I回到初始位置。
[0034]扶正杆7的一端与阀球42的中心轴位置可以通过焊接或螺纹连接相固定，扶正杆7的另一端与连接件8可以一体化形成或采用螺纹连接固定，连接件8与滑动本体I卡接固定。
[0035]需要修复套管时，液压套管整形器的压力控制开关下放，此时阀组件4关闭，滑动本体I向下移动，阀本体3保持不动，此时滑动本体I外壁上的泄压孔2与阀本体3的导流通道5位置错开以进一步对压力控制开关实现密封。接着加压液灌注进滑动本体I中，由于阀组件4呈关闭状态，此时加压液只能通过设置在阀本体3上的通孔6流至整形部件。当加压液达到一定量时，加压液的压力会作用于液压套管整形器的整形部件来对套管进行相应的修复。
[0036]套管修复完毕后，压力控制开关上提，滑动本体I向上移动，带动卡接在滑动本体I内腔中的连接件8向上移动，由于连接件8与扶正杆7和阀球42固接，因此阀球42上移，阀组件4打开，限位机构带动滑动本体I外壁上的泄压孔2与阀本体3的导流通道5连通，进而实现泄压解封，上提管柱完成作业。
[0037]本实用新型的液压套管整形器的压力控制开关与现有技术相比，在保证液压套管整形器正常使用的情况下，通过阀本体3导流通道5与滑动本体I的泄压孔2相对位置的错开，可以进一步对液压套管整形器的压力控制开关进行密封。能够克服传统压力控制开关在使用过程中由于只通过阀来密封而使得传统的压力控制开关容易出现的密封失效的冋题。
[0038]优选地，阀本体3的后端固连有下接头9，下接头9具有与阀本体3的内腔相连通的第一贯通孔10，下接头9具有沿其自身周向排布的滑槽11 ;滑动本体I上设有用于在滑槽11中滑动的滑块12。
[0039]具体地，阀本体3后端设有内螺纹，下接头9上设有与阀本体3内螺纹相配合的外螺纹，下接头9的第一贯通孔10与阀本体3内腔的贯通前后两端的通孔6相连通，这样可以使加压液通过下接头9的第一贯通孔10作用于液压整形部件。
[0040]进一步地，在滑动本体I后端固接有压帽13，滑动本体I上的滑块12嵌设在压帽13内。通过压帽13的结构可以更好使滑块12固定在滑动本体I上，随滑动本体I上下移动。
[0041]优选地，如附图2所示，下接头9上的滑槽11在沿其自身中心展开时具有沿轴向延伸的第一导向部111、沿斜向延伸的第二导向部112、沿轴向延伸的第三导向部113、沿斜向延伸的第四导向部114以及沿轴向延伸的第五导向部115，在第一导向部111与第二导向部112之间设有第一导引部116，在第三导向部113与第四导向部114之间设有第二导引部117。
[0042]具体地，在压力控制开关下放过程中，滑动本体I向下移动，滑动本体I上的滑块12在下接头9的滑槽11内滑动，由起点a5滑动到a6位置后，经由第一导引部116导引滑动至a7位置后停止滑动。此时，滑动本体I上的泄压孔2与阀本体3上的导流通道5错开实现对压力控制开关的进一步密封。需要解封时，上提压力控制开关，滑动本体I向上移动，滑动本体I上的滑块12在下接头9的滑槽11内由a7滑动至a8，经由第二导引部117导引作用滑动经a9到alO位置后停止，此时，滑动本体I上的泄压孔2与阀本体3上的导流通道5连通实现对压力控制开关的泄压解封。
[0043]同理，为了下一步的整形作业可以继续下放压力控制开关，使滑动本体I上的滑块12经alO到a9再到all，然后上提压力控制开关使滑动本体I上的滑块12由all到al2再到al3，实现对压力控制开关的进一步密封，继续下放压力控制开关使滑块12到al4位置再一次对压力控制开关密封，这样就可以进行下一次整形作业。
[0044]al3位置的作用是因为在下放液压套管整形器进行套管整形作业时需要向压力控制开关内加入加压液，当加压液加入一定量时，加压液的压力会使压力控制开关的滑动本体I向上运动。如果不设置al3位置，滑块12就有可能直接运动到alO的位置使得泄压孔2与导流通道5导通泄压，整形作业就会失败。al3位置就是防止在整形过程中出现滑块12在加压过程中运动到alO位置，由于al3位置存在可以正常进行整形作业。
[0045]优选地，扶正杆7前端固设有紧定件81，扶正杆7上套设第一扶正环82，第一扶正环82卡接在滑动本体I的内腔壁上，第一扶正环82上开有贯通其轴向的第一通道83。第一扶正环82的结构可以保证扶正杆7受力均衡，避免损坏扶正杆7。
[0046]优选地，在阀体41后端连接具有流道的阀座14，阀体41与阀本体3的导流通道5之间开设有一阶梯孔15，阶梯孔15的一端连通阀体41，阶梯孔15的另一端连通阀本体3上的导流通道5，阀座14位于阶梯孔15内。阶梯孔15的结构可使阀座14更好地被固定，防止阀座14因液压作用晃动。
[0047]优选地，在滑动本体I的前端固定连接一上接头16，上接头16具有与所述滑动本体I的内腔相连通的第二贯通孔17。滑动本体I前端内壁上可以设有内螺纹，上接头16外壁上设置与滑动本体I内螺纹相对应的外螺纹。当然地，滑动本体I上设有外螺纹，上接头16上设有与滑动本体I上外螺纹相对应的内螺纹也是可行的。
[0048]优选地，在扶正杆7后端套设第二扶正环18，第二扶正环18固接在阀体41上，第二扶正环18上开设有贯通其轴向的第二通道19。第二扶正环18的结构可以进一步保证扶正杆7受力均衡，避免损坏扶正杆7。
[0049]本实用新型的压力控制开关具体工作原理及其使用过程如下:
[0050]需要修复套管时，操作人员下放液压套管整形器，使其下放到油井套管需要整形的部位，然后将液压套管整形器的压力控制开关的滑动本体I向下移动，此时液压套管整形器的阀组件4由于扶正杆7的带动下而关闭，同时滑动本体I在向下移动过程中，带动滑动本体I上的滑块12在下接头9的滑槽11中滑动，利用该滑块12与滑槽11结构的导引作用，滑动本体I外壁上的泄压孔2与阀本体3上的导流通道5位置错开以进一步对压力控制开关实现密封。接着把加压液灌注进滑动本体I中，当加压液达到一定量时，加压液的压力会作用于液压套管整形器的整形部件来对套管进行相应的修复。
[0051]油井套管整形完毕后，上提压力控制开关的滑动本体I使滑动本体I外壁上的泄压孔2与阀本体3的导流通道5连通，此时连接件8将带动扶正杆7以及阀球42向上移动，阀组件4打开，使加压液通过阀组件4以及滑动本体I外壁上的泄压孔2与阀本体3的导流通道5流出。
[0052]本实用新型的压力控制开关通过在阀本体3的导流通道5与滑动本体I的泄压孔2相对位置的错开，可以进一步对液压套管整形器的压力控制开关进行密封而对套管更好地进行修复。
[0053]同时，本实用新型还提供了一种液压套管整形器，它包括本实用新型的压力控制开关的任何一种。
[0054]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种压力控制开关，其特征在于，它包括: 具有内腔的滑动本体，其具有沿自身轴向延伸的前后两端，所述滑动本体的外壁上开设有泄压孔； 容置于所述滑动本体内且能相对所述滑动本体滑动的阀本体，所述阀本体上设有阀组件，所述阀组件包括阀体和阀球，所述阀体具有空腔以及分别与所述空腔相连通的入口端和出口端，所述阀球容置于所述空腔内并能对所述出口端开闭，所述阀本体上开设有与所述空腔的出口端相连通的导流通道和用于贯通所述阀本体的前后两端的通孔； 扶正杆，所述扶正杆的一端与所述阀球相固定连接，所述扶正杆的另一端穿出所述空腔入口端并通过连接件与所述滑动本体相固定连接，所述连接件上开设有与所述通孔相连通的通道； 限位机构，其用于在所述滑动本体相对所述阀本体向所述滑动本体的前端方向滑动时将所述泄压孔与所述导流通道相连通。
2.根据权利要求1所述的压力控制开关，其特征在于:所述阀本体的后端固连有下接头，所述下接头具有与所述阀本体的内腔相连通的第一贯通孔，所述下接头具有沿其自身周向排布的滑槽；所述滑动本体上设有用于在所述滑槽中滑动的滑块。
3.根据权利要求2所述的压力控制开关，其特征在于:在所述滑动本体后端固接有压帽，所述滑块嵌设在所述压帽内。
4.根据权利要求2或3所述的压力控制开关，其特征在于:所述滑槽在沿其自身中心展开时具有沿轴向延伸的第一导向部、沿斜向延伸的第二导向部、沿轴向延伸的第三导向部、沿斜向延伸的第四导向部以及沿轴向延伸的第五导向部，在所述第一导向部与所述第二导向部之间设有第一导引部，在所述第三导向部与所述第四导向部之间设有第二导引部。
5.根据权利要求1所述的压力控制开关，其特征在于:所述扶正杆前端固设有紧定件，所述扶正杆上套设第一扶正环，所述第一扶正环卡接在所述滑动本体的内腔壁上，所述第一扶正环上开有贯通其轴向的第一通道。
6.根据权利要求1所述的压力控制开关，其特征在于:在所述阀体后端连接一具有流道的阀座，所述阀体与所述阀本体的导流通道之间开设有一阶梯孔，所述阶梯孔的一端连通所述阀体，所述阶梯孔的另一端连通所述阀本体上的导流通道，所述阀座位于所述阶梯孔内。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的压力控制开关，其特征在于:在所述滑动本体的前端固定连接上接头，所述上接头具有与所述滑动本体的内腔相连通的第二贯通孔。
8.根据权利要求1所述的压力控制开关，其特征在于:在所述扶正杆后端套设第二扶正环，所述第二扶正环固接在所述阀体上，所述第二扶正环上开设有贯通其轴向的第二通道。
9.根据权利要求1所述的压力控制开关，其特征在于:在所述滑动本体与所述阀本体之间设置有密封件。
10.一种液压套管整形器，其特征在于:包括如权利要求1至9中任一项所述的压力控制开关。
【文档编号】E21B29/10GK204252896SQ201420620480
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】管九洲, 张守军, 王书慧 申请人:中国石油天然气股份有限公司